Ihmisen biologiset reaktiot matalaan otsonipitoisuuteen (SNOZ)
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Interventio / Hoito
Yksityiskohtainen kuvaus
Ilmansaasteet, kuten otsoni, ovat vaikuttaneet terveyteen. Erityisesti korkean otsonialtistuksen on osoitettu vaikuttavan keuhkojen toimintaan ja aiheuttavan keuhkotulehdusta. Vaikea paikkakuntapohjainen työ on osoittanut, että korkeat otsonitasot korreloivat lisääntyneiden lasten astman ensiapukäyntien kanssa. Terveyshaitallisten vaikutusten vuoksi EPA-standardit turvallisille otsonitasoille on asetettu, tällä hetkellä 0,07 ppm. Silti on arvioitu, että 100 miljoonaa amerikkalaista asuu alueilla, joilla otsonitasot pysyvät ajoittain EPA-standardin yläpuolella. Ja vaikka tämä EPA-standardi oli asetettu saatavilla olevien tietojen perusteella, jäi tuolloin epäselväksi, oliko luonnollista matalan otsonin altistumista, kuten vaihtelut välillä 0,06-0,08 ppm koko päivän ajan, saattaa vaikuttaa myös terveyteen.
Tämä ryhmä tutki aiemmin keuhkojen toimintaa ja tulehdusvastetta aikuisilla, jotka olivat altistuneet matalalle otsonille, 0,06 ppm:lle 6,6 tunnin ajan, samalla kun he kärsivät ajoittain kohtalaista rasitusta. Tutkijat havaitsivat, että vasteena matalalle otsonialtistukselle (0,06 ppm) harjoituksen yhteydessä keuhkojen toiminta heikkenee ja neutrofiilinen hengitysteiden tulehdus havaitaan. Epäselväksi jää, aiheuttaako matala otsoni - ilman liikuntaa - samanlaisia terveysvaikutuksia.
Jäljitelläkseen otsonille altistumista tyypillisenä kesäpäivänä saastuneessa kaupungissa tutkijat altistavat kohteet vaihtelevalle otsonitasolle, 0,06 ppm - 0,08 ppm, vakion 0,07 ppm:n sijaan. Vaihtelua 0,06 ppm:stä 0,08 ppm:iin ja sitten takaisin 0,06 ppm:iin tapahtuu joka tunti.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, Yhdysvallat, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
- 18-50-vuotiaat miehet ja naiset.
- Elintoiminnot normaalin rajoissa tutkimukseen ottaessa: Perifeerinen happisaturaatio (SpO2) > 94%, systolinen verenpaine 150-90 mmHg, diastolinen verenpaine 100-60 mmHg, afebriili.
- Pakotettu uloshengitystilavuus (FEV1) on vähintään 80 % ennustetusta.
Poissulkemiskriteerit:
- Mikä tahansa krooninen sairaus, jonka PI pitää vasta-aiheena altistustutkimukselle, mukaan lukien merkittävä sydän- ja verisuonisairaus, lääkitystä vaativa diabetes, krooninen munuaissairaus, krooninen kilpirauhassairaus tai munuaissairaus.
- Systeemisten tai inhaloitavien steroidien käyttö.
- NSAID:n tai aspiriinin käyttö 7 päivän sisällä jokaisesta tutkimuskäynnistä ja kyvyttömyys keskeyttää näiden lääkkeiden käyttö ennen jokaista tutkimuskertaa.
- Raskaana olevat tai imettävät naiset
- Savukkeiden tai muiden hengitettävien nikotiinituotteiden käyttö viimeisen vuoden aikana tai tupakointi yli 5 askin vuoden ajalta.
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Crossover-tehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Suodatettu ilma, sitten otsoni
Tämän käsivarren osallistujat saavat ensin suodatettua puhdasta ilmaa ja sen jälkeen otsonia
|
Osallistujat altistetaan otsonipitoisuudelle 6,5 tunnin ajan pitoisuudessa, joka vaihtelee välillä 0,06-0,08
Osallistujat altistetaan suodatetulle puhtaalle ilmalle
Otsoni ja sykemittari
|
|
Kokeellinen: Otsoni, sitten suodatettu ilma
Tämän osan osallistujat saavat ensin otsonia ja sen jälkeen suodatettua puhdasta ilmaa
|
Osallistujat altistetaan otsonipitoisuudelle 6,5 tunnin ajan pitoisuudessa, joka vaihtelee välillä 0,06-0,08
Osallistujat altistetaan suodatetulle puhtaalle ilmalle
Otsoni ja sykemittari
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos polymorfonukleaaristen leukosyyttien (PMN) prosenteissa nenähuuhtelunesteessä heti altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenähuuhteluneste (NLF) kerätään osallistujilta lähtötilanteen käynnillä kahden viikon sisällä ennen kutakin altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi altistuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistumisesta. PMN-prosentti prosentteina tulehdussolujen kokonaismäärästä (monosyyttien ja makrofagien kokonaismäärä, PMN, eosinofiilit, basofiilit, lymfosyytit ja keuhkoputken epiteelisolut) määritetään kussakin NLF-kokoelmassa sytospiinilevyillä olevien solujen erilailla. Arvojen muutos lähtötasosta välittömästi altistumisen jälkeiseen arvoon lasketaan kunkin osallistujan osalta kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä. |
Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
Muutos polymorfonukleaaristen leukosyyttien (PMN) prosenteissa nenähuuhtelunesteessä 24 tuntia altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenähuuhteluneste (NLF) kerätään osallistujilta lähtötilanteen käynnillä kahden viikon sisällä ennen kutakin altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi altistuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistumisesta. PMN-prosentti prosentteina tulehdussolujen kokonaismäärästä (monosyyttien ja makrofagien kokonaismäärä, PMN, eosinofiilit, basofiilit, lymfosyytit ja keuhkoputken epiteelisolut) määritetään kussakin NLF-kokoelmassa sytospiinilevyillä olevien solujen erilailla. Arvojen muutos lähtötilanteesta 24 tuntiin altistumisen jälkeen lasketaan jokaiselle osallistujalle kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä. |
Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Interleukiini-6 (IL-6) -pitoisuudet nenän epiteelikalvon nesteessä (ELF): Muutos heti altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenän epiteelin limakalvo (ELF) kerätään osallistujilta lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen kutakin altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi valotuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistumisesta. IL-6-pitoisuus määritetään kustakin ELF-näytteestä immunomäärityksellä. Muutos IL-6-pitoisuuksissa lähtötasosta välittömästi altistuksen jälkeiseen aikaan lasketaan kunkin osallistujan osalta kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi nenän IL-6:n tuotantoon. |
Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
% polymorfonukleaarisia leukosyyttejä (PMN) indusoidussa ysköksessä: muutos 24 tuntia altistuksen jälkeen seulontakäynnistä
Aikaikkuna: Seulontakäynti ja 24 tuntia altistuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Indusoitu yskös kerätään osallistujilta inhaloidun hypertonisen suolaliuoksen jälkeen. Indusoitu yskös kerätään seulontakäynnillä kuuden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja 24 tunnin kuluttua kunkin altistuksen jälkeen. % PMN prosentteina tulehdussolujen kokonaismäärästä (monosyyttien ja makrofagien kokonaismäärä, PMN, eosinofiilit, basofiilit, lymfosyytit ja keuhkoputken epiteelisolut) määritetään kussakin indusoidussa ysköskeräyksessä sytospin-laseilla olevien solujen lukumäärän perusteella. Arvojen muutos lähtötilanteesta 24 tuntiin altistumisen jälkeen lasketaan jokaiselle osallistujalle kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä. |
Seulontakäynti ja 24 tuntia altistuksen jälkeen
|
|
Prosenttiosuus ennustetusta pakotetusta uloshengitystilavuudesta sekunnissa (% ennustettu FEV1): Muutos heti altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Standardispirometria FEV1- ja pakotetun vitaalikapasiteetin (FVC) mittausten saamiseksi tehdään lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja välittömästi altistuskammiosta poistumisen jälkeen jokaisen altistuksen kohdalla. Prosenttiosuus ennustetusta FEV1:stä lasketaan mitatuista arvoista odotettuihin arvoihin verrattuna. Prosenttisen ennustetun FEV1:n muutos lähtötilanteesta välittömästi altistumisen jälkeiseen aikaan lasketaan jokaiselle osallistujalle jokaiselle altistukselle. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi ennustettuun FEV1-prosenttiin. |
Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
Interleukiini-6 (IL-6) pitoisuudet nenän epiteelin limakalvon nesteessä (ELF): Muutos 24 tuntia altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenän epiteelin limakalvo (ELF) kerätään osallistujilta lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi valotuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistamisesta. IL-6-pitoisuus määritetään kustakin ELF-näytteestä immunomäärityksellä. Muutos IL-6-pitoisuuksissa lähtötasosta 24 tuntiin altistuksen jälkeen lasketaan jokaiselle osallistujalle kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi nenän IL-6:n tuotantoon. |
Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
|
Interleukiini-8 (IL-8) pitoisuudet nenän epiteelin limakalvonesteessä (ELF): Muutos heti altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenän epiteelin limakalvo (ELF) kerätään osallistujilta lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi valotuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistamisesta. IL-8-pitoisuus määritetään kustakin ELF-näytteestä immunomäärityksellä. Muutos IL-8-pitoisuuksissa lähtötasosta välittömästi altistuksen jälkeiseen aikaan lasketaan kunkin osallistujan osalta kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi nenän IL-8:n tuotantoon. |
Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
Interleukiini-8:n (IL-8) pitoisuudet nenän epiteelikalvon nesteessä (ELF): Muutos 24 tuntia altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle. Nenän epiteelin limakalvo (ELF) kerätään osallistujilta lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja seuraavina ajankohtina jokaiselle altistukselle: välittömästi valotuskammiosta poistumisen jälkeen ja 24 tunnin kuluttua altistamisesta. IL-8-pitoisuus määritetään kustakin ELF-näytteestä immunomäärityksellä. Muutos IL-8-pitoisuuksissa lähtötasosta 24 tuntiin altistuksen jälkeen lasketaan jokaiselle osallistujalle kunkin altistuksen osalta. Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi nenän IL-8:n tuotantoon. |
Perustaso, 24 tuntia valotuksen jälkeen
|
|
Vasemman kammion jännitys (LVS): Muuta heti altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso ja välittömästi valotuksen jälkeen
|
Vasemman kammion rasitus arvioidaan lähtötasolla ennen altistumista (kahden viikon sisällä) ja välittömästi altistuksen jälkeen mittaamalla globaali pitkittäisjännitys (GLS), sydänlihaksen mekaniikan kaikukuvaus.
GLS mitataan käyttämällä pilkkujäljitystä, tekniikkaa, jolla pieniä sydänlihasten jalanjälkiä tai pilkkuja seurataan sydämen syklin aikana, jotta voidaan määrittää vasemman kammion systolinen toiminta.
GLS on herkempi kuin perinteiset kammioiden toiminnan mittaukset, kuten ejektiofraktio, havaitsemaan kliinisesti näkymättömiä, mutta prognostisesti tärkeitä supistumiskykyä.
Globaalin pituussuuntaisen jännityksen muutos lasketaan otsonin vaikutuksen määrittämiseksi vasemman kammion jännitykseen.
|
Perustaso ja välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
Nenän epiteelisolujen IL-1-beetageenin ilmentyminen: Suhteellinen mRNA-määrä välittömästi altistuksen jälkeen (perusviivakorjattu), otsoni vs. suodatettu ilma
Aikaikkuna: Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
Nenän epiteelisolujen biopsioista eristetty RNA, joka on kerätty seulontakäynnillä (perustaso) kuuden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja välittömästi jokaisen altistuksen jälkeen.
RNA analysoidaan reaaliaikaisella kvantitatiivisella polymeraasiketjureaktiolla (qPCR) O3:n vaikutuksen määrittämiseksi tulehdusgeenin ilmentymiseen.
|
Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
|
Flow Mediated Dilatation (FMD): Muuta välittömästi altistuksen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso ja välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat arvioivat virtausvälitteisen olkavarren valtimon laajenemisen olkavarren ultraäänellä lähtötilanteessa ennen altistumista (kahden viikon sisällä) ja välittömästi joko FA- tai O3-altistuksen jälkeen, jotta voidaan arvioida O3-altistuksen vaikutus endoteelin toimintaan.
Virtausvälitteinen brachial artery (FMD) on verisuonten endoteelin toiminnan ei-invasiivinen indeksi.
Suu- ja sorkkatauti mitataan käyttämällä korkeataajuista ultraääntä, ja se ilmaistaan prosentuaalisena muutoksena valtimon halkaisijassa vasteena 5 minuutin kyynärvarren iskemian aiheuttamaan reaktiiviseen hyperemiaan.
Endoteelin vajaatoiminta johtaa ateroskleroosiin ja liittyy lisääntyneeseen kardiovaskulaaristen tapahtumien riskiin.
|
Perustaso ja välittömästi valotuksen jälkeen
|
|
Muutos sykevaihtelussa
Aikaikkuna: lähtötaso, heti altistuksen jälkeen
|
Mittausta ei suoritettu, koska laitteet (EKG-johdot ja sykettä ja rytmiä tallentava monitori) kuuluivat EPA:lle, eikä niitä ollut saatavilla tätä tutkimusta varten.
|
lähtötaso, heti altistuksen jälkeen
|
|
Nenän epiteelisolujen IL-6R-geenin ilmentyminen: Suhteellinen mRNA:n määrä välittömästi altistuksen jälkeen (perusviivakorjattu), otsoni vs. suodatettu ilma
Aikaikkuna: Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
Nenän epiteelisolujen biopsioista eristetty RNA, joka on kerätty seulontakäynnillä (perustaso) kuuden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja välittömästi jokaisen altistuksen jälkeen.
RNA analysoidaan reaaliaikaisella kvantitatiivisella polymeraasiketjureaktiolla (qPCR) O3:n vaikutuksen määrittämiseksi tulehdusgeenin ilmentymiseen.
|
Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
|
Nenän epiteelisolujen IL-8-geenin ilmentyminen: Suhteellinen mRNA:n määrä välittömästi altistuksen jälkeen (perusviivakorjattu), otsoni vs. suodatettu ilma
Aikaikkuna: Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
Nenän epiteelisolujen biopsioista eristetty RNA, joka on kerätty seulontakäynnillä (perustaso) kuuden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja välittömästi jokaisen altistuksen jälkeen.
RNA analysoidaan reaaliaikaisella kvantitatiivisella polymeraasiketjureaktiolla (qPCR) O3:n vaikutuksen määrittämiseksi tulehdusgeenin ilmentymiseen.
|
Seulontakäynti ja välittömästi altistuksen jälkeen
|
|
Prosenttiosuus ennustetusta pakotetusta elinvoimakapasiteetista (% ennustettu FVC): Muutos heti altistumisen jälkeen lähtötasosta
Aikaikkuna: Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Osallistujat altistetaan joko suodatetulle ilmalle (FA), sitten otsonille (O3) tai O3:lle ja sitten FA:lle.
Standardispirometria FEV1- ja pakotetun vitaalikapasiteetin (FVC) mittausten saamiseksi tehdään lähtötilanteessa kahden viikon sisällä ennen ensimmäistä altistusta ja välittömästi altistuskammiosta poistumisen jälkeen jokaisen altistuksen kohdalla.
Prosenttiosuus ennustetusta FVC:stä lasketaan mitatuista arvoista odotettuihin arvoihin verrattuna.
Prosentin ennustetun FVC:n muutos lähtötilanteesta välittömästi altistumisen jälkeiseen aikaan lasketaan kunkin osallistujan osalta kunkin altistumisen osalta.
Arvoja verrataan FA:n ja O3:n välillä otsonin vaikutuksen määrittämiseksi ennustettuun FVC-prosenttiin.
|
Perustaso, välittömästi valotuksen jälkeen
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Yleiset julkaisut
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- 15-2677
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .